(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210830676.8 (22)申请日 2022.07.14 (71)申请人 同济大学 地址 200092 上海市杨 浦区四平路1239号 (72)发明人 刘雪梅　曾氢菲　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 专利代理师 杨宏泰 (51)Int.Cl. B23K 26/08(2014.01) B23K 26/21(2014.01) B25J 9/00(2006.01) B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑 结构表示方法 (57)摘要 本发明涉及一种桁架多臂机器人运动支链 分解与拓扑结构表示方法， 包括以下步骤： 1)以 多条机械臂与桁架的交汇点作为次基座； 2)从次 基座开始， 分别对所有第一类机械臂进行支链的 拓扑结构表示； 3)在第二类机械臂中选择其中的 一条机械臂， 与桁架的移动副组合为一条单开支 链， 并从基座开始对该支链进行拓扑结构表示； 4)在第二类机械臂中从次基座开始， 对除步骤3) 所选机械臂外的其余所有机械臂分别进行支链 的拓扑结构表示； 5)赋予每条支链不同的序号， 形成整体的拓扑结构表示。 与现有技术相比， 本 发明能够对一体式移动桁架多臂机器人进行有 效解构， 保证其具有正逆运动学解析解， 具有适 用性强、 应用性 好等优点。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 115026418 A 2022.09.09 CN 115026418 A 1.一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 1)以多条机 械臂与桁架的交汇点作为次基座； 2)从次基座 开始， 分别对所有第一类机 械臂进行支 链的拓扑 结构表示； 3)在第二类机械臂中选择其中的一条机械臂， 与桁架的移动副组合为一条单开支链， 并从基座 开始对该支 链进行拓扑 结构表示； 4)在第二类机械臂中从次基座开始， 对除步骤3)所选机械臂外的其余所有机械臂分别 进行支链的拓扑 结构表示； 5)根据一体式移动桁架多臂机器人各末端的执行任务， 赋予每条支链不同的序号， 形 成整体的拓扑 结构表示。 2.根据权利要求1所述的一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法， 其 特征在于， 所述 的步骤2)中， 第一类机械臂具体为自由度大于 的机械臂， 其中， 为第i'个移动关节的自由度， m ′为移动关节数的最大值。 3.根据权利要求1所述的一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法， 其 特征在于， 所述的步骤3)中， 第二类机械臂具体为自由度等于或低于 其中， 为 第i'个移动关节的自由度， m ′为移动关节数的最大值。 4.根据权利要求2或3所述的一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法， 其特征在于， 所述的移动关节数的最大值m ′≤3。 5.根据权利要求4所述的一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法， 其 特征在于， 所述的一体式移动桁架多臂机器人包括多臂双光束激光焊接 机器人。 6.根据权利要求5所述的一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法， 其 特征在于， 所述的多臂双光束激光焊接机器人由一个3自由度移动桁架和3条机械臂组成， 其中， 左机械臂和右机械臂均为6自由度关节式机械臂， 作为第一类机械臂， 中间机械臂 为3 自由度关节式机 械臂， 作为第二类机 械臂。 7.根据权利要求6所述的一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法， 其 特征在于， 左机械臂所在支链的拓扑结构表示为1 ‑SOC{R21⊥R22‖ R23⊥R24⊥R25⊥R26}， 其中， R21、 R22、 R23、 R24、 R25、 R26分别表示左 机械臂所在支链的转动副， SOC表示单开链， ⊥表示相互 垂直关系， ‖表示相互平行关系。 8.根据权利要求7所述的一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法， 其 特征在于， 右机械臂所在支链的拓扑结构表示为1 ‑SOC{R31⊥R32‖ R33⊥R34⊥R35⊥R36}， 其中， R31、 R32、 R33、 R34、 R35、 R36分别表示右机 械臂所在支 链的转动副。 9.根据权利要求8所述的一种桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法， 其 特征在于， 中间机械臂所在支链的拓扑结构表示为1 ‑SOC{P11⊥P12⊥P13⊥R11⊥R12⊥R13}， 其 中， R11、 R12、 R13分别表示中间机械臂所在支链的转动副， P11、 P12、 P13分别表示多臂双光束激 光焊接机器人的移动副。 10.根据权利要求9所述的一种 桁架多臂机器人运动支链分解与拓扑结构表示方法， 其权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115026418 A 2特征在于， 解耦后的多臂双光束激光焊接 机器人拓扑 结构表示 为： 1‑SOC{P11⊥P12⊥P13⊥R11⊥R12⊥R13}⊕1‑SOC{R21⊥R22‖ R23⊥R24⊥R25⊥R26}⊕1‑SOC{R31 ⊥R32‖ R33⊥R34⊥R35⊥R36}SM 其中， SM表示串联机构。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115026418 A 3